基于经验小波变换的旋转导向钻井工具故障检测技术

为实现对钻井工具故障的精准检测,引进经验小波变换技术,设计旋转导向钻井工具故障检测方法。根据钻井工具的现场作业条件与实际工况,在其钻头安装传感器,用于实时采集旋转导向钻井工具的作业信号,将信号划分为高频与低频两种信号,按照规范对信号去噪处理;引进经验小波变换法,根据信号在空间中的频谱特点,采用自适应划分的方式,构建一组与旋转导向钻井工具作业适配度较高的正交小波滤波器,通过对原始信号调幅、调频的处理,提取钻井工具故障信号特征;采用建立旋转导向钻井工具作业面组合测量模型的方式,辨识钻井工具在作业中的故障状态。设计对比实验证明：设计的检测方法实际应用效果良好,该方法可以精准检测到旋转导向钻井工具在作业中的故障信号。     

国产LWD与旋转导向工具互联互通及在新疆油田区块的应用

Schlumberger的旋转导向工具以其“所有部件全旋转”的优点得到了广泛应用。国内钻井公司由于采购的成套工具数量有限,且维修保养周期长,旋转导向工具无法及时满足现场的技术服务需求,制约了高端业务的服务保障能力。中国石油西部钻探工程有限公司将其与国产随钻测斜、测井工具配合使用,通过互联互通短节构建了国产LWD与Schlumberger旋转导向工具组成的互联互通系统。新系统集合了国产LWD的测量功能和Schlumberger旋转导向工具的井眼轨迹控制优势。该系统操作更灵活,仪器维修和保养成本低,周期短,同时提高了旋导工具使用率,具有广阔的应用前景。结合该系统在新疆区块的钻井作业实例,对其他不同类型的钻井工具之间互联互通的研究提供思路和借鉴。     

连续管钻井系统海洋应用现状

在叙述连续管钻井发展历程的基础上,重点分析了连续管钻井系统在海洋老井开发中的应用及获得的经济性。介绍连续管钻井系统在双层套管开窗、地层水平钻进典型应用实例。分析指出了连续管钻井装备在海洋平台布置、工具系统控制在海洋连续管钻井中发挥的重要作用,为国内海洋老井增产提供技术参考,具有指导意义。     

无损检测技术在钻井工具中的应用

随着科技发展水平的提升,钻井技术水平也获得了进一步提升,对于钻井工具的质量要求越来越高,为了防止钻井工具在长期应用后出现质量缺陷影响实际应用期限,需要使用无损检测技术定期检查钻井工具的质量,能够及时检查出钻井工具是否已经出现严重的质量问题,便于工作人员及时解决钻井故障,避免由于钻井工具故障影响钻井作业正常进行。本文首先分析无损检测技术的应用原理,其次探讨无损检测技术在钻井工具中的实际应用,以期对相关研究产生一定的参考价值。     

连续管钻井技术现状及发展趋势

连续管钻井技术与常规钻井技术相比具有巨大优势,在国外已经被广泛应用于浅直井、(重入)侧钻井、小井眼井、加深井、欠平衡井及海上钻井等方面,而在国内尚无连续管钻井的先例。本文对连续管钻井装备和技术国内外现状及发展趋势进行了介绍,并提出连续管钻井在国内下一步发展思路。     

一种旋转柔性钻井出井安全控制装置的设计研究

旋转柔性钻井技术可有效突破近井污染,沟通井筒附近天然裂缝,最大程度地暴漏储层,增大泄流面积,是一种新的油气井增产措施。在现场施工中,首先将钻进工具是通过电缆下入适当层位,在完成施工后,工具要通过电缆提出井口,常规操作人员采用听绳帽和防喷盒顶盖碰撞发出的声音的方法,经常导致出现工具与井口碰撞、电缆断裂的现象,打捞工具费时费力。本文通过介绍一种旋转柔性钻井工具出井安全控制装置及其操作方法,并注重与旋转柔性钻井施工工艺相结合,有助于现场问题的处理,为旋转柔性钻井的完钻出井提供技术支撑。     

连续管钻井震击工具的研制及室内试验评价

为解决在连续管钻井过程中,由于受到轴向加压,导致在水平段发生摩擦自锁以及常规连续管钻井震击工具只有轴向的震击而无法旋转,导致频繁起下钻,使连续管过早的产生疲劳损坏等问题,设计了一种连续管震击工具,并对连续管震击器的震击机构进行室内试验评价。研究表明:这种连续管震击工具不仅能够提高连续管钻井时的钻进效率,同时能够在定向时通过不断旋转震击作用减少底部钻具的摩阻,为定向器转位提供更好的工作条件。     

连续管钻井的新技术及应用

近年来,随着连续油管技术的和钻井技术的发展,以其独特和显著的技术经济特点,应用深度和广度进一步扩大,并被评为2004年国际石油科技十大进展技术;2006年成为国家863计划设置重点课题;文章在综述连续油管钻井技术发展与应用的基础上,综述了连续管钻井的特点、连续管钻井技术国内外的应用,并进一步介绍了连续管钻井新技术的发展与应用;同时提出了对今后发展和应用连续管钻井技术的认识和建议。     

连续管钻井系统钻大尺寸井眼技术现状

重点论述了连续管钻井系统钻大尺寸井眼应用实例,讲述了连续管钻井系统中工具、装备发展及配置情况,及国外钻大尺寸井眼获得的作业经济性。本文还论述了施工者关注的连续管钻大尺寸井眼岩屑返排的难题,作者通过对国外钻井返排速度、施工工艺分析,说明连续管钻井系统钻大尺寸井眼岩屑返排是可行的,可实现的。为国内连续管钻井系统钻大尺寸井眼提供参考,尤其为国内浅层松软地层、表层易漏的大井眼钻井具有指导意义。     

连续管技术应用现状及展望

近年来,连续管技术以其在钻修井上表现出的巨大技术和经济优势,得到了较为广泛的应用。在综述连续管作业与钻井技术国内外应用的基础上,对连续管装备与技术的发展做出了展望。为进一步完善国内连续管井下作业的应用技术水平和促进其相关工艺的发展起到了一定的借鉴和推动作用。     

浅析连续油管钻井技术的发展

主要将连续油管钻井技术与常规钻井技术进行比较,分析连续油管钻井技术具有的优势。此技术在国外已被广泛应用于加深井、海上钻井、浅直井、侧钻井、欠平衡井和小井眼井等钻井开发,而国内应用范围还很小,本文介绍了连续油管钻井技术在国内外发展的现状和未来的发展趋势,对相关钻井设备及技术优势也进行了介绍,并对连续油管钻井技术在国内该如何发展使用进行了分析。     

旋转导向钻井工具系统的研究及运用

对旋转导向钻井工具系统的设计状况进行分析,研究其在工程项目中的运用技术,旨在通过系统研究方案的优化,进行研究理念的确定,展现旋转导向钻井工具运用的价值性,为现代工程项目产业的运行及发展提供支持。     

旋转导向钻井技术方法研究

旋转导向钻井技术随着油气田开发过程中人们对于钻井井眼轨迹的新要求应运而生。我国对该项技术的研究始于"九五"期间,到"十一五"期间便完成了旋转导向钻井系统工程化的研究,最终形成了一套旋转导向钻井工具系统。2009—2012年,进行了20余次不同类型的井眼轨迹控制实钻试验,该系统已基本实现了地层参数测量、工程参数测量、定向井井眼轨迹测量和控制、信号脉冲反馈及收发等4个功能,试验最大造斜能力为6.73°/30m,达到了预期的目标和设计要求。在3大关键技术方面取得了突破:①从井下工具的测控原理到方法上取得了突破;②在定位总成的设计原理和技术上取得突破;③在偏心稳定器获得尽可能大的侧向力的研究和设计上取得突破。今后还将把工具的长期稳定运行和轨迹控制精度作为重点试验内容,以期尽快实现其在钻井工程中的实用化目标。     

连续油管钻井井下增压技术探析

连续油管钻井作为一种新技术,在许多方面优于常规钻井,但由于连续油管重量轻,强度小,易发生扭曲,而且连续油管工作时不旋转,有更大的摩擦阻力,影响钻压的施加,无法为井底提供足够的钻压,导致连续油管钻井机械速度慢。对现有井下增压工具的原理、结构和特点进行了详细调研总结,结合连续油管钻井特点和井下增压难点,对其在连续油管钻井井下增压中的适应性进行了分析,并指出了这些增压工具应用于连续管钻井时的改进方向。     

捷联式旋转导向钻井工具数据存储研究

大容量井下数据实时存储是捷联式旋转导向钻井工具的关键技术之一,是获取工具的井下工作状态信息、分析工作井段施工效果以及绘制全井工程参数曲线的唯一手段。论文在分析捷联式旋转导向钻井工具井下数据存储基本要求的基础上,提出并实现了一套基于NAND FLASH的大容量井下数据实时存储系统。以K9F8G08UOM作为FLASH存储介质,以DSP作为控制核心,完成了硬件系统和软件系统的设计实现。经过长时间的测试,验证了在频繁掉电的干扰下数据存储的完整性和可靠性。目前已成熟应用于现场施工中,累计存储时间超过3000小时。从数据回放结果来看,完全满足捷联式旋转导向钻井工具对井下数据存储的要求。     

垂直钻井工具用橡胶油囊研制

垂直钻井工具用橡胶油囊是垂直钻井系统所用重要密封件之一,由金属嘴子和橡胶胶囊本体两部分组成。本文根据垂直 钻井工具用橡胶油囊的使用条件,选用氟橡胶作为油囊主体材料,经反复进行胶料性能试验,研究出了油囊胶料配方、油囊制造工艺;确定了油囊胶料收缩率;选择4种耐高温粘合剂进行了金属嘴子和胶囊本体粘接试验,确定了粘合剂品种和粘接工艺;设计制造了金属嘴端模具、橡胶端模具和组合充气模具;研制出的油囊通过了气密试验、水压爆破试验;装入工具后对其进行了地面试验,3 MPa压力下15 min无漏油现象,增压至6 MPa油囊无破裂;下井试验证明,产品在美孚ATF220和SCH524的液压油环境当中,140 MPa、150 ℃连续工作时间大于200 h,完全满足垂直钻井工具的要求。     

垂直钻井工具用压力补偿器胶囊的研制

根据垂直钻井工具用压力补偿器胶囊的使用条件,选用氟橡胶作为主体材料,从产品原理、产品结构、胶料配方、模具设计、生产工艺等方面介绍了压力补偿器胶囊的研制。经下井试验证明,所研制产品在美孚ATF220和SCH524液压油和钻井液环境当中,于140MPa×150℃条件下,连续工作时间大于200h,完全满足垂直钻井工具的要求。     

连续油管固井完井工艺分析

本文从连续油管作业车的现状出发,分析了连续油管钻井工艺,并通过案例研究了连续油管钻井的优势,最后得出,只有提高连续油管技术,才能更好的进行连续油管钻井工艺。     

深井侧钻小井眼防卡技术

深井钻井作业中,由于地质因素、工程因素等多种原因,部分井要在中1778mm及以下尺寸套管内进行开窗侧钻钻井,钻成小井眼侧钻井。小井眼侧钻存在钻井工具尺寸小,强度低、裸眼长、小井眼复杂事故处理工具受限制、地层压力敏感,喷漏同存等诸多问题,钻井中存在极易发生卡钻事故的风险。优化开窗侧钻、增斜及稳斜全过程的安全钻进控制,特别是探索了接立柱单根中的安全静止技术、接立柱单根减少停等技术、分段观察摩阻技术等,通过三口井实际应用,有效避免了卡钻事故,保证了钻井作业安全,创造了良好的技术经济指标,为川东地区深井小井眼安全快速钻井积累了经验。     

连续油管套管开窗技术的现场应用

连续油管(Coiled Tubing,简称CT)开窗侧钻技术在国外得到大力发展及广泛应用,但在国内受到技术和设备的限制,该技术则处于刚刚起步阶段。国内在大港油田首先成功进行了连续油管套管开窗工具的配套及现场试验,取得成功,开窗工具及工艺得到完善。本文主要介绍了在大港油田试验应用连续油管设备及井下工具成功进行老井侧钻开窗前井筒准备、斜向器坐挂、套管开窗等试验,完成连续油管侧钻井开窗工具配套,形成套管开窗工艺,对国内连续油管侧钻技术的发展及现场推广具有现实的指导意义。